CN216672697U - 转子组件、电风机及吸尘器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子组件、电风机及吸尘器，其中，转子组件包括转轴、磁环和保护套，磁环套设于转轴的外侧并与转轴固定连接；保护套包覆于磁环的外周壁及沿磁环轴向两端的至少一个端面，保护套设有凹槽。本实用新型通过保护套包覆于磁环的外侧，以增加磁环的结构强度，同时，在保护套设置凹槽，以在转子组件旋转时阻断涡流，从而降低涡流损耗，提高效率。

Description

转子组件、电风机及吸尘器

技术领域

本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及一种转子组件、电风机及吸尘器。

背景技术

现有的吸尘器通常利用电机驱动叶轮旋转使密封壳体内产生负压，从而将外部的灰尘或异物吸入壳体内，实现清洁。相关技术中，当电机转子高速旋转时，由于非均匀磁场的存在或磁场随时间变化会在转子上形成多圈闭合的电流线，即涡流，造成涡流损耗，严重影响电机的工作效率，电机转子转速越高，涡流损耗越大；同时，转子高速旋转时对磁体的刚性强度要求较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种能够降低涡流损耗、提高电机效率且刚性好的转子组件。

本实用新型还提出一种具有上述转子组件的电风机和具有上述电风机的吸尘器。

根据本实用新型第一方面实施例的转子组件，包括转轴；磁环，套设于所述转轴的外侧并与所述转轴固定连接；保护套，包覆于所述磁环的外周壁及沿所述磁环轴向两端的至少一个端面，所述保护套设有凹槽。

根据本实用新型第一方面实施例的转子组件，至少具有如下有益效果：通过在磁环的外侧套设保护套，且保护套包覆于磁环的外周壁和至少一个端面，能够给磁环提供指向磁环中心的压力，以抵消转子旋转时的离心力，从而增加磁环的刚性，避免开裂；同时，在保护套上设置凹槽，以阻断转子旋转过程在保护套上产生的涡流，减少涡流的产生，从而有效降低涡流损耗，效率高。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽设于所述保护套的外周壁或内周壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护套设有多个所述凹槽，多个所述凹槽沿所述保护套的轴向间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽为环形槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护套设有多个所述凹槽，多个所述凹槽沿所述保护套的周向间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽从所述保护套沿所述磁环轴向的一端延伸至另一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽设于所述保护套的周壁及沿所述磁环轴向两端的端面。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽的内壁为弧形面或多个平面的组合。

根据本实用新型的一些实施例，所述凹槽沿所述磁环的径向的深度小于所述保护套的厚度。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护套为非导磁金属件。

根据本实用新型第二方面实施例的电风机，包括上述第一方面实施例的转子组件。

根据本实用新型第二方面实施例的电风机，至少具有如下有益效果：电风机由于采用上述转子组件，通过在磁环的外侧套设保护套，且保护套包覆于磁环的外周壁和至少一个端面，能够给磁环提供指向磁环中心的压力，以抵消转子旋转时的离心力，从而增加磁环的刚性，避免开裂；同时，在保护套上设置凹槽，以阻断转子旋转过程在保护套上产生的涡流，减少涡流的产生，从而有效降低涡流损耗，进而提高电风机的效率，提升产品竞争力。

根据本实用新型第三方面实施例的吸尘器，包括上述第二方面实施例的电风机。

根据本实用新型第三方面实施例的吸尘器，至少具有如下有益效果：吸尘器由于采用上述电风机，其中，通过在磁环的外侧套设保护套，且保护套包覆于磁环的外周壁和至少一个端面，能够给磁环提供指向磁环中心的压力，以抵消转子旋转时的离心力，从而增加磁环的刚性，避免开裂；同时，在保护套上设置凹槽，以阻断转子旋转过程在保护套上产生的涡流，减少涡流的产生，从而有效降低涡流损耗，进而提高电风机和吸尘器的效率，提升产品竞争力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型第二方面实施例中电风机的剖视图；

图2为本实用新型第一方面实施例中保护套包覆于磁环时的剖视图；

图3为本实用新型第一方面实施例中第一种结构的保护套的主视图；

图4为本实用新型第一方面实施例中第二种结构的保护套的主视图；

图5为本实用新型第三方面实施例中吸尘器的结构示意图。

附图标记：

电风机100；转子组件110；转轴111；磁环112；保护套113；圆筒部1131；端板1132；凹槽1133；控制电路板120；壳体130；风罩140；进风口141；定子150；定叶轮160；动叶轮170；

清洁部200；

滚轮300；

连接杆400；手持部410。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

吸尘器或具有电机的电器设备，一般采用交流电进行工作。以吸尘器为例，吸尘器主要通过电机驱动叶轮旋转，使吸尘器的壳体内产生负压，从而将外部(如地面、柜面等)的灰尘或其他异物吸入可以内，进而实现清理灰尘或其他异物。相关技术中，电机转子高速旋转过程中，由于交流电中的磁场随时间变化或可能存在非均匀磁场，会在转子上形成多圈闭合的电流线，即涡流，造成涡流损耗，即造成电机的能力损耗，将严重影响电机的工作效率。同时，容易理解的是，电机转子转速越高，涡流损耗越大。另外，电机转子高速旋转过程中对转子磁体的刚性强度要求较高，磁体的刚性强度不足容易导致磁体开裂而造成电机报废，且存在安全隐患。

为解决上述问题，参照图1所示，本实用新型第一方面提供一种转子组件110，应用于吸尘器的电风机100，转子组件110包括转轴111、磁环112和保护套113。当然，可以理解的是，转子组件110也可以应用于其他电器设备的电机中。

参照图1至图5所示，下面以吸尘器的电风机100为例对本实用新型的转子组件110进行详细说明。

参照图1所示，电风机100包括控制电路板120、壳体130、风罩140、定子150、转子组件110、定叶轮160和动叶轮170，壳体130大致呈筒状结构，控制电路板120固定安装于壳体130的顶部，风罩140连接于壳体130的下端。风罩140为回转体，风罩140下部的内径向下逐渐减小并形成缩口，此处的缩口即为进风口141，用于吸入灰尘或其他异物。

参照图1所示，定子150固定安装于壳体130内，转轴111的中部通过轴承转动安装于壳体130，转轴111的中心线与定子150的中心线重合，磁环112套设于转轴111的外侧并固定连接于转轴111的上端，同时，磁环112穿设于定子150，控制电路板120与定子150上的绕组电性连接，从而控制转子组件110在定子150的磁场中旋转。

可以理解的是，磁环112为一体结构，具有结构稳定、强度高、刚性好的特点，不易开裂。磁环112与转轴111可以是过盈配合，从而将磁环112固定于转轴111，连接强度高，易于生产。

参照图1所示，定叶轮160固定连接于壳体130的下端并位于风罩140内，定叶轮160通过轴承与转轴111相对转动配合，动叶轮170固定连接于转轴111的下端并位于风罩140内，动叶轮170的外径沿朝向进风口141的方向逐渐减小，当转轴111旋转时，转轴111可带动动叶轮170旋转，使风罩140内部形成负压，将外部空气从进风口141吸入风罩140内，从而可将外部的灰尘或其他异物吸进与风罩140连通的收集腔(图中未示出)内，实现清理灰尘或异物。

参照图2所示，可以理解的是，保护套113套设于磁环112的外侧，保护套113能够包覆于磁环112的外周壁和沿磁环112轴向两端的两个端面，具体而言，保护套113包括圆筒部1131和分别连接于圆筒部1131两端的端板1132，端板1132为圆环形结构，端板1132的外沿与圆筒部1131的端部边沿连接，端板1132的内圆直径大于或等于转轴111的外径。一般而言，保护套113为一体成型的金属件，即圆筒部1131和两个端板1132为一体结构，例如，保护套113通过冲压成型或铸造成型等，方便成型，易于制造，同时，一体成型结构的保护套113的结构强度大，稳定性高，组装方便，寿命长。

当然，可以理解的是，保护套113可以包覆于磁环112的外周壁和沿磁环112轴向两端的其中一个端面，此时保护套113包括圆筒部1131和一个连接于圆筒部1131的一端的端板1132，此处不再赘述。

可以理解的是，为将保护套113套设于磁环112，在保护套113一次成型后，保护套113为只有一端具有端板1132的圆筒状结构件，将磁环112套进保护套113的内腔后，通过对保护套113另一端的外壁进行滚压处理，即对保护套113进行二次成型，以形成另一个端板1132，使两个端板1132分别抵接于磁环112沿轴向的两个端面，实现对磁环112沿轴向的包覆。另外，圆筒部1131与磁环112可以是过盈配合，使圆筒部1131的内壁抵接于磁环112的周壁，实现对磁环112沿周向的包覆。当磁环112旋转时，两个端面给磁环112提供沿磁环112轴向的压力，可防止磁环112沿轴向开裂，圆筒部1131给磁环112提供沿磁环112径向的压力，以抵消磁环112的离心力，可防止磁环112沿径向开裂，从而提高磁环112的结构强度，刚性好，结构稳定性高。

参照图2至图4所示，转子组件110旋转过程中，在保护套113实体结构的内部会产生多个涡流，多个涡流的旋向可以是各不相同。为减少涡流的产生，保护套113设置有凹槽1133，凹槽1133可以是一个、两个、三个或更多个。凹槽1133可以是环形、弧形、直形等结构，此处不对凹槽1133的形状做具体限定。在保护套113设置有凹槽1133的位置，当转子组件110旋转时，凹槽1133可阻断涡流，改变涡流分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的。

通过在磁环112的外侧套设保护套113，并使保护套113包覆于磁环112的外周壁和沿磁环112轴向两端的两个端面，能够防止磁环112旋转过程中沿轴向或径向开裂，从而提高磁环112的结构强度，同时可抵消磁环112旋转过程中的离心力；另外，由于保护套113上设置有凹槽1133，当转子组件110旋转时，在凹槽1133处可阻断涡流，改变涡流分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，进而提高效率。

参照图2至图4所示，凹槽1133设置于保护套113的外周壁，例如，当保护套113为铸造时，凹槽1133可通过模具直接成型于保护套113；或者在保护套113铸造成型或冲压成型后，通过切削加工方式在保护套113的外周壁加工凹槽1133，便于加工。通过在保护套113的外周壁设置凹槽1133，能够阻断保护套113实体内部的涡流，改变涡流的分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，进而提高效率。同时，由于凹槽1133设置于保护套113的外周壁，保护套113的内周壁为平整曲面，可增加保护套113与磁环112之间的接触面积，使保护套113与磁环112连接更加稳定，提高可靠性。

参照图2至图4所示，保护套113的外周壁设置有多个凹槽1133，例如，保护套113的外周壁设置有三个、四个或更多个凹槽1133，多个凹槽1133的长度可以各不相等，多个凹槽1133的槽宽可以各不相等，多个凹槽1133的槽深可以各不相等，多个凹槽1133沿保护套113的轴向间隔布置，相邻两个凹槽1133之间的距离可以各不相等。为便于加工，每个凹槽1133的长度相等、槽宽相等、以及槽深相等，因此，可以用同一种刀具进行切削加工，无需更换刀具，便于加工。同时，相邻两个凹槽1133之间的距离均相等，即多个凹槽1133沿保护套113的轴线均布。通过设置多个凹槽1133，当转子组件110旋转时，能够在保护套113上阻断更多的涡流，以进一步降低涡流损耗，提高效率。

参照图3所示，当多个凹槽1133沿保护套113的轴向布置时，凹槽1133设置为环形槽，即凹槽1133环绕保护套113设置，从而在保护套113的外侧形成多个间隔布置的环形槽，当转子组件110旋转时，可阻断多个与保护套113的周向相交的涡流，以进一步降低涡流损耗，提高效率。

当然，可以理解的是，当多个凹槽1133沿保护套113的轴向布置时，凹槽1133还可以是弧形槽，即为环形槽的一部分，例如四分之一环形槽、二分之一环形槽等，当转子组件110旋转时，同样可阻断多个与保护套113的周向相交的涡流，以进一步降低涡流损耗，提高效率。

参照图4所示，可以理解的是，多个凹槽1133可以是沿保护套113的周向间隔布置，为便于加工，相邻两个凹槽1133之间的距离相等。例如，凹槽1133由保护套113的外周壁的上端向下延伸至保护套113的下端，同时，凹槽1133的两端沿保护套113的径向延伸至保护套113的端板1132的内边沿，即凹槽1133设置于保护套113的外周壁和沿磁环112轴向两端的两个端面，使凹槽1133大致呈“C”形，多个凹槽1133沿保护套113的周向均布。或者，凹槽1133仅设置于保护套113的外周壁并由保护套113的上端向下延伸至保护套113的下端，多个凹槽1133沿保护套113的周向均布。从而当转子组件110旋转时，凹槽1133可阻断多个与保护套113的轴向相交或径向相交的涡流，以进一步减低涡流损耗，提高效率。

当然，可以理解的是，当多个凹槽1133沿保护套113的周向布置时，凹槽1133也可以是弧形槽，多个弧形槽位于一个虚拟圆上，当转子组件110旋转时，同样可阻断多个与保护套113的周向相交的涡流，以进一步降低涡流损耗，提高效率。

当然，可以理解的是，当多个凹槽1133均为弧形槽时，多个凹槽1133可以沿保护套113的周向间隔布置，同时沿保护套113的轴向间隔布置，此处不再赘述。

参照图2所示，可以理解的是，凹槽1133的内壁为弧形面或多个平面的组合，即凹槽1133的横截面的轮廓线为弧线或多条依次连接的线段，例如矩形中的其中三根依次连接的线段。根据不同的加工工具或模具，可将凹槽1133的内壁加工成不同的结构形式，不限于上述两种结构形式。从而能够将保护套113的实体局部切断，以在转子组件110旋转时阻断保护套113上的涡流，降低涡流损耗，提高效率。

可以理解的是，为保证保护套113的结构强度满足要求，有效避免磁环112在旋转过程中开裂，在加工凹槽1133时，使凹槽1133沿磁环112的径向的深度小于保护套113的厚度，即凹槽1133不穿透保护套113，从而保证了保护套113的整体性，以保证保护套113的结构强度满足要求，并且使保护套113与磁环112之间的接触面积最大化，提高保护套113的连接稳定性，提高可靠性。

可以理解的是，凹槽1133可以设置于保护套113的内周壁，同样地，例如，当保护套113为铸造时，凹槽1133可通过模具直接成型于保护套113；或者在保护套113铸造成型或冲压成型后，通过切削加工方式在保护套113的内周壁加工凹槽1133，便于加工。通过在保护套113的外周壁设置凹槽1133，当转子组件110旋转时，能够阻断保护套113实体内部的涡流，改变涡流的分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，进而提高效率。

可以理解的是，当凹槽1133设置于保护套113的内周壁时，凹槽1133的形状可以参照凹槽1133设置于保护套113的外周壁时的形状，此处不再赘述。

可以理解的是，当保护套113的内周壁设置多个凹槽1133时，多个凹槽1133的布置方式可以参照多个凹槽1133设置于保护套113的外周壁时的布置形式，此处不再赘述。

可以理解的是，保护套113的内周壁和外周壁可同时设置凹槽1133，同样能够阻断保护套113实体内部的涡流，改变涡流的分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，进而提高效率。为保证保护套113的结构强度满足要求，位于保护套113内周壁的凹槽1133与位于外周壁的凹槽1133的相对位置错开。

可以理解的是，保护套113为非导磁金属件，例如，保护套113为不锈钢件，不锈钢件的保护套113使用寿命长，对磁环112的保护性能好，且不会对磁场产生影响，可靠性好。

参照图1所示，根据本实用新型第二方面实施例的电风机100，包括上述第一方面实施例的转子组件110，电风机100的结构可参照上述说明，此处不再赘述。

电风机100由于采用上述的转子组件110，电风机100高速运行时，通过在磁环112的外侧套设保护套113，并使保护套113包覆于磁环112的外周壁和沿磁环112轴向两端的两个端面，能够防止磁环112旋转过程中沿轴向或径向开裂，从而提高磁环112的结构强度，同时可抵消磁环112旋转过程中的离心力；另外，由于保护套113上设置有凹槽1133，当转子组件110旋转时，在凹槽1133处可阻断涡流，改变涡流分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，从而提高电风机100的效率，提升产品竞争力。

参照图5所示，根据本实用新型第三方面实施例的吸尘器，包括上述第二方面实施例的电风机100，具体而言，吸尘器还包括清洁部200、滚轮300和连接杆400，滚轮300转动连接于连接杆400的下端，清洁部200连接于连接杆400的下端，清洁部200用于清扫及集中灰尘或其他异物，例如设有软刷的罩体结构；电风机100固定安装于连接杆400，电风机100的进风口141通过管道(图中未示出)与清洁部200连接，以吸取灰尘或其他异物；连接杆400的上端还设有供用户握持的手持部410，便于用户推动吸尘器以清洁地面。

吸尘器由于采用上述电风机100，吸尘器工作时，电风机100高速运行，通过在磁环112的外侧套设保护套113，并使保护套113包覆于磁环112的外周壁和沿磁环112轴向两端的两个端面，能够防止磁环112旋转过程中沿轴向或径向开裂，从而提高磁环112的结构强度，同时可抵消磁环112旋转过程中的离心力；另外，由于保护套113上设置有凹槽1133，当转子组件110旋转时，在凹槽1133处可阻断涡流，改变涡流分布，达到降低转子组件110高速旋转过程的涡流损耗的目的，从而提高电风机100的效率，进而提高吸尘器的清洁效率，提升产品竞争力。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.转子组件，其特征在于，包括：

转轴；

磁环，套设于所述转轴的外侧并与所述转轴固定连接；

保护套，包覆于所述磁环的外周壁及沿所述磁环轴向两端的至少一个端面，所述保护套设有凹槽。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽设于所述保护套的外周壁或内周壁。

3.根据权利要求1或2所述的转子组件，其特征在于：所述保护套设有多个所述凹槽，多个所述凹槽沿所述保护套的轴向间隔布置。

4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽为环形槽。

5.根据权利要求1或2所述的转子组件，其特征在于：所述保护套设有多个所述凹槽，多个所述凹槽沿所述保护套的周向间隔布置。

6.根据权利要求5所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽从所述保护套沿所述磁环轴向的一端延伸至另一端。

7.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽设于所述保护套的周壁及沿所述磁环轴向两端的端面。

8.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽的内壁为弧形面或多个平面的组合。

9.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于：所述凹槽沿所述磁环的径向的深度小于所述保护套的厚度。

10.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于：所述保护套为非导磁金属件。

11.电风机，其特征在于：包括如权利要求1至10中任一项所述的转子组件。

12.吸尘器，其特征在于：包括如权利要求11所述的电风机。

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